概述
定義:太陽系八大行星之一,太陽系中最大的行星。
套用學科:天文學(一級學科);太陽系(二級學科)。
木星在太陽系的八大行星中體積和質量最大,它有著極其巨大的質量,是其它七大行星總和的2.5倍還多,是地球的318倍,而體積則是地球的1,321倍。同時,木星還是太陽系中自轉最快的行星,所以木星並不是正球形的,而是兩極稍扁,赤道略鼓。木星是天空中第四亮的星星,僅次於太陽、月球和金星(在有的時候,木星會比火星稍暗,但有時卻要比金星還要亮)。木星主要由氫和氦組成,中心溫度估計高達30,500℃。
木星表面有一個大紅斑,位於木星赤道南部。從東到西最長時有48000千米,最小時也有20000多千米;從北到南最長有14000千米,最短時也有11000千米,面積大約453250000平方千米,能容納三個地球。對於它是什麼目前仍有爭論,很多人認為它是一個永不停息的鏇風,這個大紅斑是1665年由法國後裔的天文學家卡西尼發現,每6個地球日按逆時針方向鏇轉一周,經常捲起高達8千米的雲塔。它時常改變顏色和形狀,但卻從來沒有完全消失過。
班得瑞的同名純音樂,出自專輯《Rhineriver》(萊茵河波影)。
基本參數
自轉周期:木星赤道部分的自轉周期為9小時50分30秒,兩極地區的自轉周期稍慢一些。
直徑:142800千米(赤道),133800千米(兩極)
質量:1.90×10的27次方千克
平均密度:1.33g/立方厘米(水是1)
核心密度:1600Kg/立方米(水是1000)
表面重力加速度:23.12米每二次方秒。
質量(與地球比):317.89倍
體積(與地球比):1316倍
表層溫度:其表面有效溫度值為-168℃,而地球觀測值為-139℃。
半長軸(AU):5.20336301
軌道傾角(度):1.30530
升交點經度(度):100.55615
近日點經度(度):14.75385
會合周期(天):398.88
平均軌道速度(公里):13.07
地形外觀
木星表面有紅、褐、白等五彩繽紛的條紋圖案,可以推測木星大氣中的風向是平行於赤道方向,因區域的不同而互動吹著西風及東風,是木星大氣的一向明顯特徵。大氣中含有極微的甲烷、乙烷之類的有機成份,而且有打雷現象,生成有機物的機率相當大。表面環境
木星的成份絕大部分是氫和氦。木星離太陽比較遠,表面溫度低達攝氏零下150度,木星內部散放出來的熱,是它從太陽接受的熱的兩倍以上,所以如果木星只靠太陽的熱來加溫,表面溫度還會再低20度。
星體結構
木星的表面是由液態氫以及氦所組成的,在深入地心為液態的金屬氫,其核心為一個岩質的核,約有地球的兩倍大,十倍重。木星擁有非常大的磁場,表面磁場的強度超過地球的10倍。木星的磁氣圈分布圍比地球磁氣圈的圍大上100多倍,是太陽系中最大的磁氣圈。由於太陽風和磁氣圈的作用,木星也和地球一樣在極區有極光產生。
發現歷史
木星是天空中第四亮的物體,早在史前木星就已被人類所知曉。根據伽利略1610年對木星四顆衛星:木衛一,木衛二,木衛三和木衛四(現常被稱作伽利略衛星)的觀察,它們是不以地球為中心運轉的第一個發現,也是贊同哥白尼的日心說的有關行星運動的主要依據.許多年來人們一直認為木衛三是1609年由伽利略通過他自製的望遠鏡發現的,連同木衛一、木衛二、木衛四被稱為伽利略衛星。其實木衛三是中國戰國時代的天文學家甘德發現的,他著有《歲星經》和《天文星占》兩書,可惜均以失傳。唐朝天文學家瞿曇悉達編著的《開元占經》第二十三卷中有這樣的記載“甘氏曰:單閼之歲,攝提格在卯,歲星在子,與須女、虛、危晨出夕入,其狀甚大有光,若有小赤星附於其側,是謂同盟”。
甘德早在公元前346年發現了木衛三,比伽利略早了將近2000年。
在以後的幾個世紀中(至1950年代),人們又接連發現了12顆較大的衛星,使木星衛星的總數達到了16顆。直至1979年美國旅行者一號及1995年伽利略號等飛臨木星系的時候,又發現了許多更細小的、離木星更遠的天然衛星,使人類所知的木星系衛星總數達到66個,成為太陽系擁有最多天然衛星的行星,這數字還很有可能繼續增加。
物理特徵
木星是一個巨大的液態行星,最外層是木星的大氣。隨著深度的增加,氫逐漸過渡為液態。在離木星大氣雲頂一萬千米處,液態氫在高壓和高溫下成為液態金屬氫。據推測木星的中心是一個含矽酸鹽和鐵等物質組成的核區,核區的質量約是地球質量的10倍。核區物質在極高的溫度和極高的壓力之下,物態難以預測,不太可能為固態。核區邊緣與外圍物質沒有明顯的界限,物質組成與密度呈連續性過渡。氣態行星
氣態行星沒有實體表面,它們的氣態物質密度只是由深度的變大而不斷加大(我們從它們表面相當於1個大氣壓處開始算它們的半徑和直徑)。我們所看到的通常是大氣中雲層的頂端,壓強比1個大氣壓略高。木星由90%的氫和10%的氦(原子數之比,75/25%的質量比)及微量的甲烷、水、氨水和“石頭”組成。木星的大氣層很濃厚,厚度達3000千米,在大氣層之下有一層厚達27000公里的液態氫層,再下面是金屬氫,這與形成整個太陽系的原始的太陽系星雲的組成十分相似。土星有一個類似的組成,也是一層濃密的大氣層,大氣層下有一層厚達26000公里的液態氫層,再下面也是金屬氫。但天王星與海王星的組成中,氫和氦的量就少一些了。
我們得到的有關木星內部結構的資料(及其他氣態行星)來源很不直接,並有了很長時間的停滯。(來自伽利略號的木星大氣數據只探測到了雲層下150千米處)
石質核心
木星可能有一個石質的核心,相當於10-15個地球的質量。核心上則是大部分的行星物質集結地,以液態氫的形式存在。這些木星上最普通的形式基礎可能只在40億帕壓強下才存在,木星內部就是這種環境(土星也是)。液態金屬氫由離子化的質子與電子組成(類似於太陽的內部,不過溫度低多了)。在木星內部的溫度壓強下,氫氣是液態的,而非氣態,這使它成為了木星磁場的電子指揮者與根源,木星的磁場強度大約10高斯,比地球大10倍。同樣在這一層也可能含有一些氦和微量的冰。木星還是天空中已知的最強的射電源之一。最外層主要由普通的氫氣與氦氣分子組成,它們在內部是液體,而在較外部則氣體化了,我們所能看到的就是這深邃的一層的較高處。水、二氧化碳、甲烷及其他一些簡單氣體分子在此處也有一點兒。
雲層的三個明顯分層中被認為存在著氨冰,銨水硫化物和冰水混合物。然而,來自伽利略號的證明的初步結果表明雲層中這些物質極其稀少(一個儀器看來已檢測了最外層,另一個同時可能已檢測了第二外層)。但這次證明的地表位置十分不同尋常--基於地球的望遠鏡觀察及更多的來自伽利略號軌道飛船的觀察提示這次證明所選的區域很可能是那時候木星表面最溫暖又是雲層最少的地區。
來自伽利略號的大氣層數據同樣證明那裡的水比預計的少得多,原先預計木星大氣所包含的氧是目前太陽的兩倍(算上充足的氫來生成水),但目前實際集中的比太陽要少。另外一個驚人的訊息是大氣外層的高溫和它的密度。
高速颶風
木星和其他氣態行星表面有高速颶風,風速達每小時400千米,並被限制在狹小的緯度範圍內,在接近緯度的風吹的方向又與其相反。這些帶中輕微的化學成分與溫度變化造成了多彩的地錶帶,支配著行星的外貌。光亮的表面帶被稱作區(zones),暗的叫作帶(belts)。這些木星上的帶子很早就被人們知道了,但帶子邊界地帶的漩渦則由旅行者號飛船第一次發現。伽利略號飛船發回的數據表明表面風速比預料的快得多(大於400英里每小時),並延伸到根所能觀察到的一樣深的地方,大約向內延伸有數千千米。木星的大氣層也被發現相當紊亂,這表明由於它內部的熱量使得颶風在大部分急速運動,不像地球只從太陽處獲取熱量。木星表面雲層的多彩可能是由大氣中化學成分的微妙差異及其作用造成的,可能其中混入了硫的混合物,造就了五彩繽紛的視覺效果,但是其詳情仍無法知曉。
色彩的變化與雲層的高度有關:最低處為藍色,跟著是棕色與白色,最高處為紅色。我們通過高處雲層的洞才能看到低處的雲層。
木星表面的大紅斑早在300年前就被地球上的觀察所知曉(這個發現常歸功於卡西尼,或是17世紀的RobertHooke)。大紅斑是個長25000千米,跨度12000千米的橢圓,足以容納兩個地球。其他較小一些的斑點也已被看到了數十年了。紅外線的觀察加上對它自轉趨勢的推導顯示大紅斑是一個高壓區,那裡的雲層頂端比周圍地區特別高,也特別冷。類似的情況在土星和海王星上也有。目前還不清楚為什麼這類結構能持續那么長的一段時間。
核心高熱
木星向外輻射能量,比起從太陽處收到的來說要多。木星內部很熱:核心處可能高達20000℃。該熱量的產量是由開爾文-赫爾姆霍茲原理生成的(行星的慢速重力壓縮)。(木星並不是像太陽那樣由核反應產生能量,它太小因而內部溫度不夠引起核反應的條件。)這些內部產生的熱量可能很大地引發了木星液體層的對流,並引起了我們所見到的雲頂的複雜移動過程。土星與海王星在這方面與木星類似,奇怪的是,天王星則不。木星與氣態行星所能達到的最大直徑一致。如果組成又有所增加,它將因重力而被壓縮,使得全球半徑只稍微增加一點兒。一顆恆星變大只能是因為內部的熱源(核能)關係,但木星要變成恆星的話,質量起碼要再變大80倍。
較強磁場
宇宙飛船發回的考察結果表明,木星有較強的磁場,表面磁場強度達3-14高斯,比地球表面磁場強得多(地球表面磁場強度只有0.3-0.8高斯)。木星磁場和地球的一樣,是偶極的,磁軸和自轉軸之間有10°8′的傾角。木星的正磁極指的不是北極,而是南極,這與地球的情況正好相反。由於木星磁場與太陽風的相互作用,形成了木星磁層。木星磁層的範圍大而且結構複雜,在距離木星140萬-700萬公里之間的巨大空間都是木星的磁層;而地球的磁層只在距地心5~7萬公里的範圍內。木星的四個大衛星都被木星的磁層所禁止,使之免遭太陽風的襲擊。地球周圍有條稱為范艾倫帶的輻射帶,木星周圍也有這樣的輻射帶。美國的“旅行者1號”還發現木星背向太陽的一面有3萬公里長的北極光。1981年初,當“旅行者2號”早已離開木星磁層飛奔土星的途中,曾再次受到木星磁場的影響。由此看來,木星磁尾至少拖長到6000萬公里,已達到土星的軌道上。厚密大氣層
木星有一層厚而濃密的大氣層,大氣的主要成分是氫,占80%以上,其次是氦,約占18%,其餘還有甲烷、氨、碳、氧和水汽等,總含量不足1%。由於木星有較強的內部能源,致使其赤道與兩極溫差不大,不超過3℃,因此木星上南北風很小,主要是東西風,最大風速達130~150米/秒。木星大氣中充滿了稠密活躍的雲系。各種顏色的雲層像波浪一樣在激烈翻騰著。在木星大氣中還觀測到有閃電和雷暴。由於木星的快速自轉,因此能在它的大氣中觀測到與赤道平行的、明暗交替的帶紋,其中的亮帶是向上運動的區域,暗紋則是較低和較暗的雲。木星的大紅斑位於南緯23°處,東西長4萬公里,南北寬1.3萬公里。探測器發現,大紅斑是一團激烈上升的氣流,呈深褐色。這個彩色的氣鏇以逆時針方向轉動。在大紅斑中心部分有個小顆粒,是大紅斑的核,其大小約幾百公里。這個核在周圍的反時針漩渦運動中維持不動。大紅斑的壽命很長,可維持幾百年或更長久。
由於木星離太陽平均距離為7.78億公里,因此木星的表面溫度比地球表面溫度低得多。從木星接受太陽輻射計算,其表面有效溫度值為-168℃,而地球觀測值為-139℃,“先驅者11號”宇宙飛船的探測值為-148℃,仍比計算值高,這也說明木星有內部熱源。
“先驅者號”探測器對木星考察的結果表明,木星沒有固體表面,木星是一個流體行星。主要是氫和氦。木星的內部分為木星核和木星幔兩層,木星核位於木星中心,主要由鐵和矽構成,是固體核,溫度達3萬K。木星幔位於木星核外,以氫為主要元素組成的厚層,其厚度約為7萬公里。木幔外就是木星大氣,再向外延伸1000公里,就到雲頂。
大紅斑特徵
木星表面的大多數特徵變化倏忽,但也有些標記具有持久和半持久的特徵,其中最顯著最持久,也是人們最熟悉的特徵要算大紅斑了。
大紅斑是位於赤道南側、長達2萬多公里、寬約1.1萬公里的一個紅色卵形區域。從17世紀中葉,人們就開始對它進行時斷時續的觀測,1879年以後,開始對它進行連連續的記錄,並發現它在1879~1882年,1893~1894年,1903~1907年,1911~1914年,1919~1920年,1926~1927年,特別是在1936~1937年,1961~1968年,以及1973~1974年這些年代中,變得顯眼和色彩艷麗。在其他時間,顯得暗淡,只略微帶紅,有時只有紅斑的輪廓。
大紅斑是個什麼結構?為什麼是紅色的?如何能持續這么長的時間?要了解這些問題,僅憑地面觀測實在是無能為力的。
按照科學家雷蒙·哈依德的理論,大紅斑是位於其下面的某種像山一類的永久特徵所造成的大氣擾動。但是“先驅者”發現木星表面是流體,完全排除了木星外層具有固態結構表面的可能性,上述理論也就是自然被拋棄了。
“旅行者1號”發回的照片使人清晰地看到,大紅斑宛如一個以逆時針方向鏇轉的巨大漩渦,其浩瀚寬闊足以容納好幾個地球。從照片上還可以分辨出一些環狀結構。仔細研究後,科學家們認為,在木星的表面覆蓋著厚厚的雲層,大紅斑是聳立於高空、嵌在雲層中的強大鏇風,或是一團激烈上升的氣流所形成的。
在木星上,類似大紅斑的特徵還有一些。譬如,在大紅斑的偏南處,有3個白色卵形結構,它們首次出現於1938年。另外,1972年,地面觀測發現木星的北半球上出現一個小紅斑,18個月以後“先驅者10號”到達木星時,發現其形狀和大小几乎同大紅斑相似。再過一年,“先驅者11號”經過木星時,這個紅斑竟蹤跡皆無,看來這個紅斑只存在了兩年左右。
木星上的斑狀結構一般持續幾個月或幾年,它們的共同特點是在北半球作順時針方向鏇轉,在南半球作逆時針鏇轉。氣流從中心緩慢地湧出,然後在邊緣沉降,遂形成橢圓形狀。它們相當於地球上的風暴,不過規模要大得多,持續時間也長得多。
木星雲的絢麗多彩,證明木星大氣有著十分活躍的化學反應。在探測器拍攝的照片上,可以看到木星大氣明暗交錯的雲帶圖形。從南極區到北極區依稀可辨17個雲區或雲帶。它們的顏色、亮度均不相同,也許是氨晶體所組成;褐色雲帶的雲層要深些,溫度稍高,因而大氣向下流動;藍色部分則顯然是頂端雲層中的寬洞,通過這些空隙,方可看到晴朗的天空。藍雲的溫度最高,紅雲的溫度最低。據判斷,大紅斑是一個很冷的結構。令人不解的是,如果按平衡狀態而言,所有的雲彩都應該是白色的,只有當化學平衡被破壞後,才會出現不同的顏色。那么,是什麼破壞了化學平衡呢?科學家們推測,可能是荷電粒子、高能光子、閃電,或是沿垂直方向穿過不同溫度區域的快速物質運動。
大紅斑的橙紅色一直使人困惑不解。有人認為是大紅斑中上升氣流形成的雲中放電現象。為此,美國馬里蘭大學的一位名叫波南貝羅麥的博士做了一個有趣的實驗。他在一隻長頸瓶中放上木星大氣中存在的一些氣體,如甲烷、氨、氫等,對這些氣體施加電火花作用,結果發現原先無色的氣體變成雲狀物,一種淡紅色的物質沉澱在瓶壁上。這個實驗為人們解開大紅斑顏色之謎似乎提供了某種有益的啟示。相當一部分天文學家認為,磷化物可以說明大紅斑的顏色。
自從卡西尼發現大紅斑以來,已有300多年了,它為什麼能持續如此長的時間呢?有人認為木星的大氣又密又厚是大紅斑長壽的主要原因,但這只是一種猜測。
大紅斑和木星上其他卵形結構的長壽,主要包含兩個問題:一個是這些斑狀結構必須是穩定的,不然它們只能存在幾天;另一個就是能源問題,一個穩定渦流如果沒有能源維持,很快就會下沉。
木星大紅斑每小時時速可達400千米,而地球上的龍捲風最高時速連它的3/4都達不到,而且持續時間與木星大紅斑大小都比地球龍捲風長和大。至於這是為什麼至今仍是個迷。
光環
光環系統是太陽系巨行星的一個共同特徵,主要由細小的石塊和雪團等物質組成。和絢爛多姿的土星光環相比,木星的光環則顯得黯淡了很多,但也可以分成四圈。木星的光環很難觀測到,人類直到1979年旅行者一號飛臨木星系的時候才發現木星環的存在。
木星環約有6,500千米寬,但厚度不到10千米。由大量塵埃和黑色碎石組成。以7小時一個周期圍繞木星鏇轉。跟地球一樣,木星的兩極也有極光,這有認為是從木衛一上火山噴發出的物質沿著木星的磁場線進入木星大氣而形成的。
能量
木星向外輻射能量,比起從太陽處收到的來說要多。木星內部很熱:核心處可能高達20,000開。該熱量的產量是由開爾文-赫爾姆霍茲原理生成的(行星的慢速重力壓縮)。(木星並不是像太陽那樣由核反應產生能量,它太小因而內部溫度不夠引起核反應的條件。)這些內部產生的熱量可能很大地引發了木星液體層的對流,並引起了我們所見到的雲頂的複雜移動過程。土星與海王星在這方面與木星類似,奇怪的是,天王星則不。木星與氣態行星所能達到的最大直徑一致。如果組成又有所增加,它將因重力而被壓縮,使得全球半徑只稍微增加一點兒。一顆恆星變大只能是因為內部的熱源(核能)關係,但木星要變成恆星的話,質量起碼要再變大80倍。探索
為了探測太陽系外圍空間的物理情況,人類發射了4艘宇宙飛船,即“先驅者”10號、11號,“旅行者”1號和2號。它們都肩負著美國宇航局的重大科學考察項目。“先驅者10號”於1972年3月2日上午,一路上考察了行星際物質;1973年12月3日與木星會合,在離木星13萬公里處飛掠而過,探測到木星規模宏大的磁層,研究了木星大氣,送回300多幅木星雲層和木星衛星的彩色電視圖像。
“先驅者11號”飛船於1973年4月6日發射,1974年12月5日到達木星。它離木星表面最近時只有4.6萬公里,比“先驅者10號”近兩倍。送回有關木星磁場、輻射帶、重力、溫度、大氣結構以及4個大衛星的情況,並按地面指令調整航向,飛越在地面因視角不合適而難於觀測的木星南極地帶。“先驅者11號”在完成任務後,向著土星飛去。1977年8月20日和9月5日,美國又相繼發射了“旅行者1號”和“旅行者2號”飛船。這兩艘飛船在儀器設備方面比“先驅者”10號和11號先進。
“旅行者1號”於1979年3月飛臨木星,在3天之內探測了木星和4個伽利略衛星,以及木衛五,拍攝了數以千計的彩色照片,並進行了一系列科學考察。“旅行者2號”於1979年7月飛臨木星,對木星進行了考察。兩艘飛船在離開木星後,還要繼續探測土星、天王星和海王星,然後飛出太陽系,到茫茫的宇宙中去尋找知音。伽利略是世界第一架天文望遠鏡的發明者和4顆木星衛星的發現者。
1989年,美國宇航局發射了以他的名字命名的一個木星探測器,預定在1995年12月飛抵木星。據說,它是迄今發射的最複雜、最先進的行星探測器。科學家賦予“伽利略”探測器三項使命:(1)探測木星大氣層,包括化學組成、同位素比例、木星大氣層垂直結構的輪廓圖;木星大氣層溫度、壓力輪廓圖;木星雲層的位置和結構;大氣輻射能的平衡;木星閃電的出現頻率及其特徵等資料。(2)木星的衛星情況,提供木星系形成與演化的研究資料。(3)了解木星磁層結構的特徵。傳說
木星在星盤中屬於“非個人行星”,它是神話體系中的主神“宙斯”,大約十二年繞行黃道宮一周,每一年行一宮。木星是顆女性的、陰性的星,代表健康、休閒時光、大型企業、高等心智、樂觀、身高、生長、道德、繁榮與放縱。它的本質是陽性的、溫暖的,但帶有一些潮濕。其性質是兩性的,即乾燥又潮濕。表示仁愛與保護的驅力。在人物方面則代表男性的、中青年期的。
木星的圖騰符號象徵是擴張翅膀的老鷹,或表示宙斯神希臘名字Zeus的第一個字母。火星的外圍就是木星,屬於木星的字訣是“擴張”。
它的影響範圍包括:個人的直覺、理解的事物、思想和意識發展的保護者,成功、榮耀、長途旅行、法律事件、監護、天父身份、友誼、尊嚴、保護、宗教溯源。易變的木星,支配著高等教育、哲學推理、抱負、理想、夢想。木星在星盤中的宮位,是你好運和機會的所在,和能安度休閒時光的領域。
木星對身體也有相對感應的部位,如動脈血液循環、肝臟、臀部、大腿、足部、右耳、上前額、肝、脂肪的組織、胰臟。所代表的疾病如血液毛病、肝臟的麻煩、牙齒的困擾、肋膜炎、脂肪的變質、糖尿病、中風、高血壓、心臟的疾病。
木星正面的特徵有:仁心的、有禮的、愉快的、受歡迎的、行政的、堅忍的、聰明的、公正的、有同情心的、敬畏上帝的。
而負面的特徵如:揮霍無度的、浪費的、自大的、狂熱的、自我放縱的、偽善的、無決斷力的、懶惰的。
古人把木星稱為“太歲”(或歲星一周天(實際是11.86年),並劃分周天為十二次,木星每年行經一次,都有特定的名稱,說太歲某一年在某一方,這一方就不能動土搞建築,否則觸犯了太歲,就會招來災禍。後來,人們把別人侵犯自己怒斥為“太歲頭上動土”,以顯示自己的威風。
這一說法早在宋朝就已有之。元末明初施耐庵《水滸傳》第二回就曾提到過:朱武和陳達、楊春在少華山落草之後,為了打劫錢糧供山寨使用,預備與官軍對敵。朱、楊要打蒲城縣,陳達不聽朱、楊的勸告,堅持要從史進所住的史家村借條路去打華陰縣。路經史家村時,史進召集眾莊客截住道路,對陳達喝道:“你也須有耳朵,好大膽,直來太歲頭上動土。”敢這樣說的當然就是有來頭的人,書中所講的陳達的確不是史進的對手,結果被史進擒獲。
歷史記載
《史記·天官書》
察日、月之行以揆歲星順逆。曰東方木,主春,日甲乙。義失者,罰出歲星。歲星贏縮,以其捨命國。所在國不可伐,可以罰人。其趨舍而前曰贏,退舍曰縮。贏,其國有兵
以攝提格歲:歲陰左行在寅,歲星右轉居醜。正月,與斗、牽牛晨出東方,名曰監德。色蒼蒼有光。其失次,有應見柳。歲早,水;晚,旱。
歲星出,東行十二度,百日而止,反逆行;逆行八度,百日,復東行。歲行三十度十六分度之七,率日行十二分度之一,十二歲而周天。出常東方,以晨;入於西方,用昏。
單閼歲:歲陰在卯,星居子。以二月與婺女、虛、危晨出,曰降入。大有光。其失次,有應見張。其歲大水。
執徐歲:歲陰在辰,星居亥。以三月與營室、東壁晨出,曰青章。青青甚章。其失次;有應見軫。歲早,旱;晚,水。
大荒駱歲:歲陰在巳,星居戌。以四月與奎、婁晨出,曰跰踵。熊熊赤色,有光。其失次,有應見亢。
敦牂歲:歲陰在午,星居酉。以五月與胃、昴、畢晨出,曰開明。炎炎有光。偃兵;唯利公王,不利治兵。其失次,有應見房。歲早,旱;晚,水。
葉洽歲:歲陰在未,星居申。以六月與觜觿、參晨出,曰長列。昭昭有光。利行兵。其失次,有應見箕。
涒灘歲:歲陰在申,星居未。以七月與東井、輿鬼晨出,曰大音。昭昭白。其失次,有應見牽牛。
作鄂歲:歲陰在酉,星居午。以八月與柳、七星、張晨出,曰長王。作作有芒。國其昌,熟谷。其失次,有應見危。有旱而昌,有女喪,民疾。
閹茂歲:歲陰在戌,星居巳。以九月與翼、軫晨出,曰天睢。白色大明。其失次,有應見東壁。歲水,女喪。
大淵獻歲:歲陰在亥,星居辰。以十月與角、亢晨出,曰大章。蒼蒼然,星若躍而陰出旦,是謂“正平”。起師旅,其率必武;其國有德,將有四海。其失次,有應見婁。
困敦歲:歲陰在子,星居卯。以十一月與氐、房、心晨出,曰天泉。玄色甚明。江池其昌,不利起兵。其失次,有應昴。
赤奮若歲:歲陰在醜,星居寅,以十二月與尾、箕晨出,曰天皓。黫然黑色甚明。其失次,有應見參。
當居不居,居之又左右搖,未當去去之,與他星會,其國凶。所居久,國有德厚。其角動,乍小乍大,若色數變,人主有憂。
其失次舍以下,進而東北,三月生天棓,長四丈,末兌,進而東南,三月生彗星,長二丈,類彗。退而西北,三月生天欃,長四丈,末兌。退而西南,三月生天槍,長數丈,兩頭兌。謹視其所見之國,不可舉事用兵。其出如浮如沈,其國有土功;如沈如浮,其野亡。色赤而有角,其所居國昌。迎角而戰者,不勝。星色赤黃而沈,所居野大穰。色青白而赤灰,所居野有憂。歲星入月,其野有逐相;與太白斗,其野有破軍。
歲星一曰攝提,曰重華,曰應星,曰紀星。營室為清廟,歲星廟也。
相與營室晨出東方 ·秦始皇帝元 三 五 七 九 二
與東辟晨出東方 二 四 六 八 十 三
與婁晨出東方 三 五 七 九 一 四
與畢晨出東方 四 六 八 卅 二 五
與東井晨出東方 五 七 九 ·漢元 ·孝惠元 六
與柳晨出東方 六 八 卅 二 二 七
與張晨出東方 七 九 一 三 三 八
與軫晨出東方 八 廿 二 四 四 元
與亢晨出東方 九 一 三 五 五 二
與心晨出東方 十 二 四 六 六 三
與斗晨出東方 一 三 五 七 七
與婺女晨出東方 二 四 六 八 ·代皇
秦始皇帝元年(前246年)正月,歲星日行廿分,十二日而行一度,終歲行卅度百五分,見三百六十五日而夕入西方,伏卅日,三百九十五日而復出東方。十二歲一周天,廿四歲一與大白合營室。
木星是太陽系中最惹人注目的一顆行星,它是行星九兄弟中的老大---個兒最大。它的亮度僅次於金星。中國古代把它叫做“歲星”,用它來紀年,因為已經知道它的公轉周期近於12年。西方則稱木星為“朱庇特(Jupiter)”,即羅馬神話中的主神。相當於希臘神話中的王者---天神宙斯。
木星直徑約為14.3萬千米,是地球直徑的11.25倍,體積為地球的1316倍,而質量為所有其他行星的2.5倍。木星的平均密度相當低,僅1.33克/立方厘米。其繞太陽公轉一周約12年,而自轉一周僅要近10小時。由於它自轉太快,致使星體變扁,其赤道半徑與極半徑相差5000千米之多。木星沒有固體外殼,它是一顆由液態氫組成的液態星球。
木星內部是由鐵和矽組成的固體核,稱為木星核,溫度高達30000℃。木星核的外部絕大部分是氫,液態的氫分子層與液態的金屬層合稱為木星幔。木星幔的外面是木星的大氣層,其大氣厚度有1000千米,幾乎全由氫和氦構成,只有微量的甲烷、氨和水汽。木星大氣中的甲烷具有吸收紫外線的作用。木星大氣中還有十分強烈和頻繁的閃電現象,平均每年約有250次。木星大氣濃密,有一系列與赤道平行的明暗交替分布的雲帶,亮的叫帶,暗的叫帶紋。其中最引人注目的是位於木星南熱帶內的大紅斑,它呈蛋形,長20000千米,寬11000千米。
木星表面的磁場強度大約是地球的10倍,且其方向與地球的正好相反。木星具有極光現象,它是除地球以外第二個發現有極光現象的天體。
1979年3月4日“旅行者1號”空間探測器飛過木星附近時發現木星像土星一樣有光環,其寬度有6500千米,厚30千米,是由很多黑色石塊組成。木星是太陽系中除天王星和土星外擁有衛星最多的大行星,至今已發現16顆,其中最亮的4顆是伽利略第一次用望遠鏡分辨出來的,故叫做伽利略衛星。其實早在春秋時代我國的甘德和石申就已經發現了其中之一,稱之為同盟。
總之,木星的魅力是巨大的,它將使越來越多的人為它所著迷。
木星的帶紋
木星在眾行星中有著突出的特點:質量大、體積大。它的質量是太陽系中其它8顆行星加在一起的二倍半,相當於地球的1316倍。如果把地球和木星放在一起,就如同芝麻和西瓜之比一樣懸殊。
木星雖然巨大無比,但它的自轉速度卻是太陽系中最快的。自轉周期為9小時50分30秒。如此快速的自轉周期在木星表面造成了極其複雜的花紋圖案,促使氣流與赤道平行,產生了巨大的離心力,兩極相對扁平,赤道隆起,並出現與赤道平行的雲帶。木星的雲帶可分為好幾層,雲帶的顏色和溫度不同,有明暗帶的區分。亮區的雲層由氨冰組成,顏色鮮明,叫做帶;暗區的雲層由氨化物組成,叫做帶紋。氨化物有各種顏色:白色、橙色、褐色,但大部分是紅棕色。
看不見的木星環
1979年3月,“旅行者一號”探測器穿越木星赤道平面時,在離地球6億千米處發回大量的珍貴照片。出乎人們所料,發現木星和土星一樣也擁有光環。4個月後,旅行者2號探測器飛臨木星證實了這個結論。
木星光環和土星光環有很大不同。木星光環是彌散透明的,由亮環、暗環和暈三部分組成。亮環在暗環的外邊,暈為一層極薄的塵雲,將亮環和暗環整個包圍起來。木星環是由大量的塵埃和黑色的碎石組成,不反光,肉眼無法看到,以周期為7小時左右的速度圍繞木星鏇轉。暗淡單薄的木星環套在龐大的木星身軀上,發現它確實是極不容易的。
木星是太陽系中衛星數目較多的一顆行星,目前已發現有16顆衛星,它們連同木星一起組成了木星系。它們像一串珍珠似地圍繞著主宰它們的天神--木星鏇轉著。
1610年1月,伽利略發現木星的最亮4顆衛星。由此它們被命名為伽利略衛星。它們環繞在離木星40~190萬千米的軌道帶上,由內而外依次是伊奧、歐羅巴、嘉里美和卡利斯托,它們分別被簡稱為木衛一、木衛二、木衛三、木衛四。
古城來歷
木星在星盤中屬於“非個人行星”,它是神話體系中的主神“宙斯”,大約十二年繞行黃道宮一周,每一年行一宮。木星是顆女性的、陰性的星,代表健康、休閒時光、大型企業、高等心智、樂觀、身高、生長、道德、繁榮與放縱。它的本質是陽性的、溫暖的,但帶有一些潮濕。其性質是兩性的,即乾燥又潮濕。表示仁愛與保護的驅力。在人物方面則代表男性的、中青年期的。
木星的圖騰符號象徵是擴張翅膀的老鷹,或表示宙斯神希臘名字Zeus的第一個字母。火星的外圍就是木星,屬於木星的字訣是“擴張”。
它的影響範圍包括:個人的直覺、理解的事物、思想和意識發展的保護者,成功、榮耀、長途旅行、法律事件、監護、天父身份、友誼、尊嚴、保護、宗教溯源。易變的木星,支配著高等教育、哲學推理、抱負、理想、夢想。木星在星盤中的宮位,是你好運和機會的所在,和能安度休閒時光的領域。
木星對身體也有相對感應的部位,如動脈血液循環、肝臟、臀部、大腿、足部、右耳、上前額、肝、脂肪的組織、胰臟。所代表的疾病如血液毛病、肝臟的麻煩、牙齒的困擾、肋膜炎、脂肪的變質、糖尿病、中風、高血壓、心臟的疾病。
木星正面的特徵有:仁心的、有禮的、愉快的、受歡迎的、行政的、堅忍的、聰明的、公正的、有同情心的、敬畏上帝的。而負面的特徵如:揮霍無度的、浪費的、自大的、狂熱的、自我放縱的、偽善的、無決斷力的、懶惰的。
古代,木星稱為歲星,是因為古人在曆法上曾採用過“歲星紀年”。
為什麼歲星可以紀年呢?原來,木星在黃道上運行,一年一個星座,去年在天蠍座,今年在蛇夫座,明年在人馬座。十二年,木星走遍黃道十二個星座。天上有黃道十二星座,天下有十二地支,屬相有十二生肖,這三個“十二”都可一一對應。你屬於什麼星座、什麼乾支、什麼生肖,都可在“歲星紀年”中找到答案。因此,“歲星紀年”曾在人類曆法史上占有一席位置。
但隨著天文觀測越來越精確,天文學家指出,木星繞日公轉周期不是整整十二年,而是十一點八六二年,時間一久,曆法與實際天象就不相符,後來“歲星紀年”就被其它曆法取代了。
木星衛星
衛星家族
截止2012年2月,已發現木星有66顆衛星。由於伽利略衛星產生的引潮力,木星運動正逐漸地變緩。同樣,相同的引潮力也改變了衛星的軌道,使它們慢慢地逐漸遠離木星。木衛一,木衛二,木衛三由引潮力影響而使公轉共動關係固定為1:2:4,並共同變化。木衛四也是這其中一個部分。在未來的數億年里,木衛四也將被鎖定,以木衛三的兩倍公轉周期,木衛一的八倍來運行。木星的衛星由宙斯一生中所接觸過的人來命名(大多是他的情人)。衛星 | 距離 (千米) | 半徑 (千米) | 質量 (千克) | 發現者 | 發現日期 |
木衛十六 | 128000 | 20 | 9.56e16 | Synnott | 1979 |
木衛十五 | 129000 | 10 | 1.91e16 | Jewitt | 1979 |
木衛五 | 181000 | 98 | 7.17e18 | Barnard | 1892 |
木衛十四 | 222000 | 50 | 7.77e17 | Synnott | 1979 |
木衛一 | 422000 | 1815 | 8.94e22 | 伽利略 | 1610 |
木衛二 | 671000 | 1569 | 4.80e22 | 伽利略 | 1610 |
木衛三 | 1070000 | 2631 | 1.48e23 | 伽利略 | 1610 |
木衛四 | 1883000 | 2400 | 1.08e23 | 伽利略 | 1610 |
木衛十三 | 11094000 | 8 | 5.68e15 | Kowal | 1974 |
木衛六 | 11480000 | 93 | 9.56e18 | Perrine | 1904 |
木衛十 | 11720000 | 18 | 7.77e16 | Nicholson | 1938 |
木衛七 | 11737000 | 38 | 7.77e17 | Perrine | 1905 |
木衛十二 | 21200000 | 15 | 3.82e16 | Nicholson | 1951 |
木衛十一 | 22600000 | 20 | 9.56e16 | Nicholson | 1938 |
木衛八 | 23500000 | 25 | 1.91e17 | Melotte | 1908 |
木衛九 | 23700000 | 18 | 7.77e16 | Nicholson | 1914 |
木衛一、木衛二、木衛三、木衛四於1610年由伽利略發現,稱為伽利略衛星。1892年巴納德用望遠鏡發現了木衛五,其他衛星都是1904年以後用照相方法陸續發現的。“旅行者號”飛船於1979年發現了木衛十四,1980年又先後發現木衛十五和木衛十六。除四個伽利略衛星外,其餘的衛星半徑多是幾公里到20公里的大石頭。木衛三較大,其半徑為2631公里。
三群衛星
木衛可分為三群:最靠近木星的一群——木衛十六、木衛十四、木衛五、木衛十五和四顆伽利略衛星等8顆,軌道偏心率都小於0.01,順行,屬於規則衛星;其餘均屬不規則衛星。離木星稍遠的一群衛星——木衛十三、木衛六、木衛十及木衛七,偏心離為0.11-0.21,順行。離木星最遠的一群——木衛十二、木衛十一、木衛八及木衛九,偏心率0.17-0.38、逆行。木星的四個伽利略衛星和木衛五的軌道幾乎在木星的赤道面上。
木衛一
木衛一(伊奧),是16顆衛星中最著名的一顆,離木星很近,平均距離約42萬千米。它的體積並不是很大,直徑約3630千米,密度和大小有些類似月球,呈球狀,整個表面光滑而乾燥,有開闊的平原、起伏的山脈和長數千千米、寬百餘千米的大峽谷,還有許多火山盆地。它的顏色特別的鮮紅,比火星還紅,可能是太陽系中最紅的天體,上空由稀薄的二氧化硫大氣及鈉雲所包圍,並有很頻繁的火山活動。旅行者1號探測器在木衛一的表面共發現了9座火山,火山的噴發高度為70-300千米,噴發速度平均每秒1000米,比地球火山爆發大。這些火山不斷地噴出由二氧化硫組成的煙,降落在木衛一的表面,木衛一表面溫度是-150度左右,而火山周圍大約17度。這些煙是木星磁層中許多粒子的主要來源,也就是木星磁層中輻射帶最強的部分。木衛一是迄今在太陽系中所觀測到的火山活動最為頻繁和激烈的天體,也是航天探測器在地外觀測到的第一個有火山活動的天體,木衛一的火山活動劇烈是因為後方的木衛二與前方的木星對木衛一的引力產生的潮汐作用很強,前拉後扯使木衛一內部的物質不斷的翻攪,就像一個要被扯破的湯圓一樣。木衛二
木衛二(Europa),是一顆體積比月球略小,但密度和月球差不多,表面非常光滑,被大量的冰覆蓋著,好像是一個冰與奶油朱古力混合而成的大球體。它的直徑3138千米,所以從望遠鏡中看是一顆顯得非常明亮的天體。木衛二的另一特徵是冰面上布滿了許多縱橫交錯、密如蛛網的明暗條紋,很可能是冰層的裂縫。在木衛二的表面覆蓋一層50千米厚的冰層,冰層下有一層厚度97千米的海洋,也許這就是木衛二的表面如此光滑,反照率又這么高的原因。木衛二是太陽系儲水量最大的天體。木衛三
木衛三(Ganymede),是木星最大的一顆衛星,直徑5262千米,水星的直徑為4878千米,它的體積比水星大,但是質量遠不能比。它是表面呈黃色,可分為蓋滿冰層的明亮區和冰上堆積著岩質灰塵的黑暗區,並有幾處橫向錯開的斷層、線狀地形、互相平形的山脊與深溝。這些線狀地形互相重疊,顯示它們形成的年代不同。因此,天文學家推斷,木衛三可能曾經發生過類似地球的板塊活動。木衛四
木衛四(Callisto),直徑4800千米,比水星小78千米,它的表面布滿了密密麻麻的隕石坑,最明顯的特徵是一個像牛眼似的白色核心,外面被一層圓環包圍著,類似同心圓盆地,直徑達600~1500千米。木衛四除了坑洞以外再也找不到其他特殊的地形,因而推斷它是太陽系中最古老的衛星表面,在如今還有內部活動。木衛五
木衛五是天文學家巴納德於1892年在木衛一的軌道內發現的,形狀呈卵形,平均寬度98公里。“旅行者1號”發現它為淺灰色,上有一個長約130公里、寬200~220公里的微紅區域。木星光環正位於木衛五的軌道里。發現位置
木星(a.k.a.Jove;古希臘人稱之為宙斯)是上帝之王,奧林匹斯山的統治者和羅馬國的保護人,它是Cronus(土星)的兒子。
木星是天空中第四亮的物體(次於太陽,月球和金星;有時候火星更亮一些),早在史前木星就已被人類所知曉。根據伽利略1610年對木星四顆衛星:木衛一,木衛二,木衛三和木衛四(現常被稱作伽利略衛星)的觀察,它們是不以地球為中心運轉的第一個發現,也是贊同哥白尼的日心說的有關行星運動的主要依據;由於伽利略直言不諱地支持哥白尼的理論而被宗教裁判所逮捕,並被強迫放棄自己的信仰,關在監獄中度過了餘生。
釋放能量
近年來,對木星的考察表明:木星正在向其宇宙空間釋放巨大能量。它所放出的能量是它所獲得太陽能量的兩倍,這說明木星釋放能量的一半來自於它的內部。木星內部存在熱源。
眾所周知,太陽之所以不斷放射出大量的光和熱,是因為太陽內部時刻進行著核聚變反應,在核聚變過程中釋放出大量的能量。木星是一個巨大的液態氫星球,本身已具備了無法比擬的天然核燃料,加之木星的中心溫度已達到了28萬K,具備了進行熱核反應所需的高溫條件。至於熱核反應所需的高壓條件,就木星的收縮速度和對太陽放出的能量及攜能粒子的吸積特性來看,木星在經過幾十億年的演化之後,中心壓可達到最初核反應時所需的壓力水平。
一旦木星上爆發了大規模的熱核反應,以千奇百怪的鏇渦形式運動的木星大氣層將充當釋放核熱能的“發射器”。所以,有些科學家猜測,再經過幾十億年之後,木星將會改變它的身份,從一顆行星變成一顆名副其實的恆星。
木星和太陽的成分十分相似,但是卻沒有像太陽那樣燃燒起來,是因為它的質量太小。木星要成為像太陽那樣的恆星,需要將質量增加到現在的100倍才行,根據天文學家的計算,只有質量大於太陽質量的7%,才能進行聚變反應,發出光和熱。
木星探測
先驅者號
美國宇航局於1972年3月發射了“先驅者”10號探測器,這是第一個探測木星的使者,它穿越危險的小行星帶和木星周圍的強輻射區,經過一年零九個月,行程10億千米,於1973年10月飛臨木星,探測到木星規模宏大的磁層,研究了木星大氣傳回了三百多幅木星圖形。1973年4月美國有發射了“先驅者”11號探測器,1974年12月5日到達木星。它離木星表面是只有4.6萬千米,比“先驅者”10號更近。送回了有關木星磁場、輻射帶、中立、溫度、大氣結構等情況,並觀測到了木星南極地帶。
旅行者號
1977年8月20日和9月5日,美國先後發射了旅行者2號和1號探測器,這兩個姊妹探測器沿著兩條不同的軌道飛行。擔負探測太陽系外圍行星的任務。發射一百天后,旅行者1號超過旅行者2號,並先期到達木星考察。1979年3月5日,旅行者1號在距木星27.5萬公里處與木星會合,拍攝了木星及其衛星的幾千張照片並傳回地球。通過這些照片可以發現木星周圍也有一個光環,還探測到木星的衛星上有火山爆發活動。旅行者2號於1979年7月9日到達木星附近,從木星及其衛星中間穿過,在距木星72萬公里處拍攝了幾千張照片。伽利略號
“伽利略”號探測器於1989年升空,1995年12月抵達環木星軌道。它旅行了28億英里,它的終結日期比原來預計的晚了六年。伽利略號繞木星飛行了34圈,獲得了有關木星大氣層的第一手探測資料,在1995年將一個探測器放到了木星上。它發現在木星的衛星歐羅巴(Europa)、Ganymede、Callisto的地下有鹹水,還發現木星衛星Io上有劇烈的火山爆發。“伽利略”號探測器在2003年年9月21日墜毀於木星,以此結束其近14年的太空探索生涯。這將是美國宇航局自1999年以來首次控制探測器在地球之外的天體上墜毀。
朱諾號
美國宇航局2008年11月宣布,已將木星定為下一個探索天空的遠大目標,NASA將在2011年8月發射一個新的木星探測器“朱諾”,展開對木星的深入探測,該探測器首先繞地球運行至2013年,利用地球引力將“朱諾”彈射到外太陽系;預計在2016年中期到達木星軌道。此後,“朱諾”每年大約繞木星運轉32圈,探測木星內部的結構情況;測定木星大氣成分;研究木星大氣對流情況以及探討木星磁場起源和磁層,通過它的探測,科學家希望了解木星這顆巨行星的形成、演化和本體內部結構以及木星衛星等。全部任務計畫於2017年10月結束。據路透社報導,美國宇航局的一顆衛星已經在27日於卡納維拉爾角的空軍基地裝載到了阿特拉斯5號火箭上,準備於下周發射完成一項史無前例的木星中心探測計畫。這枚探測器叫做“朱諾”號,預計用一年時間在木星的輻射帶內環繞,比此前任何一個空軌道空間器都要靠近木星。這次環行是為了知道這個巨大的行星有多少水,什麼引發了其如此強大的磁場以及在其濃厚炙熱的空氣下有沒有一個固體核心。
德州聖安東尼奧西南研究所的首席科學家ScottBolton說:“木星蘊藏了我們星球如何形成的需對關鍵秘密。”
科學家們相信木星是太陽形成後第一個誕生的行星,儘管其確切是如何形成的並不知道。其中一個關鍵的缺失數據就是在這個巨大的比地球繞太陽鏇轉距離遠5倍的行星裡面有多少水。木星像太陽一樣主要由氫和氦組成的還有少量的其他物質,比如氧。科學家們相信氧和氫在一起結合成了水,水可以由此次“朱諾”號攜帶的八個工具之一的微波蜂鳴器檢測。
木星的水含量與它在哪裡以及如何形成的有著密切關係。一些跡象表明木星是在太陽系內較冷的下方區域形成再一點點向內部靠近的,而其他的電腦模型顯示木星就在它目前所在的位置通過不斷聚集古老的冰冷雪球而形成。
儘管木星不斷變大,但最終以兩倍於其他星球之和的團塊形成。使得它有巨大引力能夠把幾乎所有其原始的構造材料都吸聚在身旁。
Bolton說:“如果我們想回到過去了解我們從哪來星球如何形成的我們就要去了解它。這就是為什麼它如此吸引我們。”她說這些探索都會幫助美國宇航局。
朱諾號的木星之旅將會持續5年。2016年7月到達後朱諾號將會隻身進入木星與其內部輻射帶邊緣之間狹窄的地帶。這一太陽能動力的探測器將花費一年的時間在木星兩極點處的軌道環繞,離它雲層最頂端僅有3100英米。
此前僅有美國宇航局的上一個木星空間探測器,由伽利略號發射的大氣層探測器進入到過離雲層更近的地方。那一空間探測器僅能在木星巨大壓力和高熱的情況下保留數據58秒。
朱諾號的電子核心被保護在一個鈦做的拱頂內,但是它最終也會在一年後投入到木星嚴酷的輻射環境內。朱諾號的最後一個行動將會是潛入木星的大氣層,避免任何污染木星有生命跡象的衛星的可能。
朱諾號的發射定於8月5號,該空間器由洛克西德馬丁航天公司製造,這一計畫將耗資11億美元。這一任務是美國宇航局低成本快回收的新疆界星球探測計畫的第二個任務。
木星觀測
一般小型的雙筒望遠鏡可以看到木星以及身旁的四大衛星,因為他的光度十分明亮,所以即使是在大都市中也可以在夜空中找到他的位置。在小型天文望遠鏡中,可以看到木
星較清晰的結構如大紅斑以及與四大衛星,且衛星與木星的相對位置會隨時間而改變,就像一個"小太陽系"一樣,十分有趣。人造衛星怎樣通過木星引力場加速?如果以木星為參照系,你說的沒錯,人造衛星飛臨木星時的速度和它離開木星的速度是相等的(在距木星同樣距離的時刻,例如10萬公里),因為離木星的距離沒有變,引力勢能沒有變,根據能量守恆的原則,衛星與木星相對運動速度所具有的動能不會變,所以相對於木星的運動速度數值也不會變(但速度方向會變),但我們所說的加速不是以木星為參照系的,而是以太陽。木星本身是繞太陽運動的,衛星要想獲得加速,必須以與木星運動軌道的有一定角度的方向接近木星,並儘量以木星運動同方向的角度(沿軌道切線方向)離開木星。這樣一來,相對於木星,衛星進入木星引力場和離開後的速度是相等的,但相對於太陽系,衛星的速度就增加了。
被撞事件
1994年
1993年3月24日,美國天文學家尤金·蘇梅克和卡羅琳·蘇梅克以及天文愛好者戴維·列維,利用美國加州帕洛瑪天文台的46厘米天文望遠鏡發現了一顆彗星,遂以他們的姓氏命名為蘇梅克-列維9號彗星。這顆彗星被發現一年零兩個多月後,於1994年7月16日至22日,斷裂成21個碎塊,其中最大的一塊寬約4公里,以每秒60公里的速度連珠炮一般向木星撞去。
根據對蘇梅克-列維9號彗星運行軌道進行的計算,這顆彗星曾於1992年7月8日運行到距木星表面僅4萬公里的位置。由於受木星引力的影響,彗核斷裂成21個可反光的碎塊,遠遠望去像是一串光彩奪目的珍珠懸掛在茫茫宇宙中。
天文學家們推測,這顆彗星環繞木星運行大概已有一個多世紀了,由於它距離地球太遙遠、亮度太暗淡而久久未被發現。據當時推測,太陽系外圍有一個由數十億顆彗星構成的彗星帶,由於過往星體產生的引力攝動的原因,不時有一些彗星脫離彗星帶而進入太陽系。有的彗星像匆匆過客,只是從太陽系掠過,然後再回到外層空間,有的彗星則像哈雷彗星一樣被吸進太陽系軌道作周期性運行。蘇梅克-列維9號彗星就是被木星軌道捉住的一個“不速之客”。
這次彗木相撞的撞擊點正好在相對於地球的背面陰暗處,人們在地球上無法直接觀察到撞擊的情況。但是木星周圍有16顆衛星和兩道暗淡的光環,科學家們可以觀察到撞擊對木星的衛星和光環產生的反光效應。此外,木星的自轉周期為9小時56分鐘,眾多的撞擊點可以隨著木星的快速自轉運行到面對地球的位置,使人類每隔20分鐘左右就能觀察到撞擊後出現的蘑菇狀煙雲和其他效應。
蘇梅克-列維9號彗星的第一塊含有岩石和冰塊碎片于格林尼治時間7月16日20時15分以每小時21萬公里的速度落入木星大氣層,釋放出相當於6億噸TNT炸藥的能量。撞擊後產生的多個火球綿延近2000公里,發出強光,是人類有史以來見過最強烈的光,瞬間溫度3萬度。科學家們通過天文望遠鏡,看到木星表面升騰起寬闊的塵雲,高溫氣體直衝至2000公里的高度,並在木星上留下了如地球大小的撞擊痕跡。在彗木相撞前的一段時間裡,木星發出的強電磁波比平時強9倍,撞擊時濺落點溫度瞬間上升到3萬攝氏度。
2009年
7月21日,據國外媒體報導,澳大利亞一位業餘天文愛好者安東尼·衛斯理,在當地時間20日凌晨1點利用自家後院的14.5英寸反射式望遠鏡發現木星被彗星或者小行星撞擊,在木星表面留下地球般大小的撞擊痕跡。安東尼·衛斯理介紹說,他起初曾認為該斑點是木星的一顆衛星,但隨後的進一步觀測表明,其運動軌跡與任何一顆已知的木星衛星的均不相同。除此之外,這一斑點所處的位置和形狀也顯示,不可能是某顆木星衛星投下的陰影,故推斷為是一次撞擊事件。這個撞擊木星的星體本身直徑可能僅有80至160千米左右,當時該星體撞向木星的速度可能為50-100千米/每秒。此次撞擊事件應該發生在兩天以內。人們仍然可以在未來幾天觀察到撞擊發生以後木星的變化。
幾小時以內,衛斯理髮布的照片就遍布科學網站。這一發現在空間觀察領域掀起軒然大波。美國航空航天局噴氣推進實驗室在20日晚上9點證實了衛斯理的發現,並於21日證實,木星在過去相當短一段時間內再次遭遇其他星體撞擊,使木星南極附近落下黑色疤斑,撞擊處上空的木星大氣層出現一個地球大小的空洞。據報導,美國航天局仍在繼續追蹤觀測木星,以獲取更多信息,包括證實撞擊物究竟是彗星還是其他物質。由於此次相撞的時間很可能與15年前的彗木相撞重合,科學家還希望研究其間是否存在某種規律。
2010年被撞
根據產生的閃光亮度推測這可能是一顆直徑在10米,約33英尺大小的天體。
2014年被撞
美國業餘天文學家在周一凌晨發現木星高層大氣中出現神秘的亮光,通過對照片的分析後推測這很可能是大型流星或者彗星撞擊木星的情景。到目前為止,專業天文學家似乎也認同了這個觀點。美國國家航空航天局的科學家艾米西蒙·米勒(AmySimonMiller)介紹認為我們還需要等待進一步的官方訊息。僅在過去的三年中,我們就觀測到木星已經受到三次天體撞擊事件,本次或將是第四次。
通過業餘的天文望遠鏡就可以觀測到距離我們4.54億英里,約7.30億公里的撞擊事件,本次撞擊可能是一個重要事件。艾米西蒙·米勒同時也是馬里蘭州戈達德航天飛行中心行星系統實驗室主任,他認為雖然我們現在還不知道撞擊天體的大小或者撞擊的具體情況,但是根據2010年撞擊事件產生的閃光亮度推測這可能是一顆直徑在10米,約33英尺大小的天體。與此相反,在2009年發生的撞擊事件中,可能是一顆直徑達到200至500米的天體。
業餘天文學家丹·彼得森(DanPeterson)通過12英寸的望遠鏡捕捉到木星受到彗星或者大型流星撞擊的鏡頭,並推測其為一顆我們未觀測到的一顆彗星,然而它現在已經成為了歷史。大型流星或者彗星撞擊木星後是否會留下痕跡呢,美國國家航空航天局科學家米勒認為天文學家可通過尋找木星大氣頂層出現的黑暗標記,撞擊產生的影響會在木星大氣中形成煙塵。
當然這樣的黑暗標記只通過大型望遠鏡才能具體觀測到,專業天文望遠鏡和哈勃軌道望遠鏡可以確認木星大氣頂層出現的異常現象。但本次發現木星大氣頂層的彗星撞擊痕跡也是首次由業餘天文學家所觀測到。科學家認為木星受到的天體撞擊事件可能更加頻繁,早在1994年蘇梅克列維9號彗星分裂成21塊碎片,以21萬公里每小時的速度撞擊木星南半球大氣層。
目前天文學家的觀測結果認為小型天體對木星的影響是相當普遍的,事實上,小型天體撞擊木星事件可能每周都會發生一次,相當地頻繁。許多擁有精良觀測裝備的業餘天文愛好者,如彼得森這樣可定期觀測木星。科學家們希望能充分掌握位於木星軌道附近的流星數量,根據2010年的觀測記錄顯示木星周圍存在非常多的小型天體,它們可能對木星造成潛在的影響。
成為恆星
木星是太陽系中體積最大的一顆行星,它的體積是地球的1300多倍,質量也大得驚人,大約是其他幾顆行星質量總和的2.5倍,而且木星還有66顆衛星。因此,木星素來有太陽系“老大哥”的稱號。然而,這位“老大哥”個子雖大,卻非常軟弱無力,其平均密度還不及地球平均密度的1/4,平均每立方厘米的物質僅重1.33克,只比地球上的水稍重一點點。這無異於是在告訴我們,木星是顆液態的星球。實際上,木星也的確沒有地球陸地那樣的固體表面。其表面是液態氫形成的“海洋”。因此,人類如果能夠登入木星,那么他們在木星上是站不住腳的,他們只能像魚兒一樣遊動著前進,或者可以把宇宙飛船建成水中的船舶一樣,然後手握著船槳在木星上蕩漾。木星上的氫氣之所以會變成液態的形式,那是由於木星自身重量和體積太大的緣故。木星是顆特殊的行星,這不僅因為它個大且沉的緣故,還因為它具備了恆星的某些特徵。首先,木星表面的溫度為-148℃,而根據木星從太陽那裡獲得的能量計算,木星表面的溫度應該只有-168℃才對,那么中間20℃的溫差怎樣解釋呢?不僅如此,我國天文學家經過長期的研究發現,幾千年來,太陽系的亮度正在呈現減弱的趨勢,而木星卻相反,它的亮度每年竟然會增加2%,這種反其道而行之的現象說明了什麼呢?難道木星內部存在熱源?如果木星內部存在熱源的話,那么木星在吸收且反射太陽能量的同時自身還要向外輻射熱量。為了證明這一點,科學家們進行了深入的研究,結果發現木星釋放的能量是它從太陽那裡所獲得能量的兩倍,這就說明其中的能量有一半來自於木星內部,只有這樣,才能合理解釋木星能量收支不平衡的狀況。行星是無法自己發光發熱的,那么發光發熱的木星又怎么會歸屬於行星呢?所以很多科學家認為,木星並不是嚴格意義上的行星,他們相信,未來的木星將會演變成真正的恆星。木星是由液態氫和一些氦氣所構成,它同太陽有著類似的大氣成分。雖然木星目前的體積和質量分別只及太陽的1/1000,但科學家們指出,木星憑藉自身巨大的引力,它正在吸收大量的星際氣體和塵埃。木星的質量必將朝著越來越大的方向發展。而一旦木星質量比現在再大十幾倍,它內部的物質就會發生熱核反應。況且,木星還在不斷吸收太陽的熱量,長此以往,木星的能量將會越來越大,越來越熱且亮。這樣,30億年後,當太陽臨近它的暮年之時,木星就能一躍成為恆星,從而取代太陽的地位。最終木星會像太陽那樣“木”光普照大地。(註:木星成為恆星目前只是個假象,未得到證實,而且就算能成為一顆主序星【極可能是褐矮星】,也必定困難重重,因為內部溫度很難超過形成恆星的基本溫度1000C°,況且太陽從爆炸中變成“行星狀星雲”有80%可能直接剝離木星大氣。)
太陽系內八大行星
太陽系
太陽系八大行星
太陽與八大行星數據表(順序以距離太陽由近而遠排列) | ||||||||||||
天體 | 赤道 半徑 (km) | 扁率 | 赤道重力 (地球=1) | 體積 (地球=1 ) | 質量 | 比重 | 軌道半徑 | 軌道傾角 | 赤道傾角 | 公轉周期 | 自轉周期 | 已發現衛星數 |
2440 | 0. | 0.38 | 0.056 | 0.055 | 5.43 | 0.3871 | 7.005 | ~0 | 88天 | 59天 | 0 | |
6052 | 0. | 0.91 | 0.857 | 0.815 | 5.24 | 0.7233 | 3.395 | 177.4 | 225天 | 243天 | 0 | |
6378 | 0.0034 | 1.00 | 1.00 | 1.000 | 5.52 | 1.0000 | 0.000 | 23.44 | 365天 | 23小時56分鐘 | 1 | |
3397 | 0.0052 | 0.38 | 0.151 | 0.107 | 3.93 | 1.5237 | 1.850 | 25.19 | 687天 | 24小時37分鐘 | 2 | |
71492 | 0.0648 | 2.48 | 1321 | 317.832 | 1.33 | 5.2026 | 1.303 | 3.08 | 11.86年 | 9小時50分鐘 | 16 | |
60268 | 0.1076 | 0.94 | 755 | 95.16 | 0.69 | 9.5549 | 2.489 | 26.7 | 29.46年 | 10小時14分鐘 | 23 | |
25559 | 0.023 | 0.89 | 63 | 14.54 | 1.27 | 19.2184 | 0.773 | 97.9 | 84.01年 | 24小時 | 15 | |
24764 | 0.017 | 1.11 | 58 | 17.15 | 1.64 | 30.1104 | 1.770 | 27.8 | 164.82年 | 16小時06分鐘 | 8 |